雙捲筒直線型啟閉機的製作方法
2023-06-01 23:35:26
本實用新型涉及水利機械領域，尤其涉及雙捲筒直線型啟閉機。
背景技術：
啟閉機用於各類大型給排水、水利水電工程，實現控制各類大、中型鑄鐵閘門及鋼製閘門的升降達到開啟與關閉的目的。現有技術中，啟閉機一般是由電動機、制動器、聯軸器、減速器、捲筒裝置、鋼絲繩、滑輪組等組成，如圖6-7所示，其中，定滑輪通常安裝在捲筒31的一側，定滑輪和捲筒並排布置，整體寬度較大，這樣需要在工作橋上開設較大的工作孔方可實現整機的運行、使用。導致工作橋的寬度大、製造成本高，閘體整體的製造成本也提高。
而且啟閉機的減速機和鋼絲繩捲筒獨立製造後通過法蘭連接，佔用體積大、自重也大，結構上不夠緊湊，減速機的傳動位於鋼絲繩捲筒的一端，扭矩傳遞不合理，容易造成偏載。
技術實現要素：
本實用新型針對以上問題，提供了一種在保持原有工作性能不變的前提下，能縮減工作橋寬度，結構緊湊，提高承載力的雙捲筒直線型啟閉機。
本實用新型的技術方案是：包括機架、電機、捲筒一、捲筒二和滑輪組，所述電機通過支座一連接在機架的頂部一端，所述電機通過齒輪傳動機構與捲筒一傳動連接，所述捲筒一和捲筒二之間經法蘭相連接形成捲筒，所述捲筒二的外端設有支撐軸，所述支撐軸通過支座二連接在機架的頂部另一端；
所述滑輪組包括定滑輪組、平衡滑輪、動滑輪組和鋼絲繩，所述定滑輪組設在機架內，所述平衡滑輪設在機架的底部，所述動滑輪組設在機架的下方，所述鋼絲繩的一端連接捲筒一、與動滑輪組、定滑輪組、平衡滑輪纏繞，另一端連接捲筒二；
所述捲筒的中心線、定滑輪組的中心線和動滑輪組的中心線相平行且位於同一平面上。
所述齒輪傳動機構為：所述電機的輸出軸端經聯軸節與中心軸一端相連，中心軸另一端可轉動地支撐在捲筒一對應的法蘭上，中心軸上靠近法蘭一端安裝有主動齒輪，捲筒一的內腔中設有內齒圈一和內齒圈二，所述主動齒輪和內齒圈一之間設有第一從動齒輪，第一從動齒輪與主動齒輪、內齒圈一分別嚙合；第一從動齒輪的齒輪軸固定在第一齒輪架上，所述中心軸上靠近主動齒輪一側依次套裝有第一中心齒輪和第二中心齒輪，所述第一齒輪架與第一中心齒輪相固定，第一中心齒輪與內齒圈二之間設有第二從動齒輪，第二從動齒輪與第一中心齒輪、內齒圈二分別相嚙合；第二從動齒輪的齒輪軸固定在第二齒輪架上，所述第二齒輪架與第二中心齒輪相固定，第二中心齒輪與內齒圈二之間設有第三從動齒輪，第三從動齒輪與第二中心齒輪、內齒圈二分別相嚙合；第三從動齒輪的齒輪軸固定在第三齒輪架上，所述聯軸節外設有與支座一相固定的主軸承安裝座，主軸承安裝座與捲筒一的內壁之間安裝有主軸承；所述第三齒輪架與主軸承安裝座相固定。
所述平衡滑輪通過吊架連接在機架上，所述平衡滑輪的中心線垂直於定滑輪組的中心線。
所述定滑輪組包括一對平行設置的立板、一對平行設置的定滑輪和一水平軸，一對立板設在機架上，所述水平軸連接在一對立板上，一對定滑輪設在水平軸上且位於一對立板之間。
所述捲筒一的直徑等於捲筒二的直徑，所述捲筒一的直徑大於定滑輪的直徑。
在同一平面內，定滑輪與捲筒同側的鋼絲繩之間的夾角A等於定滑輪與平衡滑輪同側的鋼絲繩之間的夾角B，夾角A和夾角B分別位於定滑輪的兩側。
本實用新型通過將定滑輪組設置在機架內，捲筒的中心線、定滑輪組的中心線和動滑輪組的中心線相平行且位於同一平面，三者從上到下的布置形式，結構緊湊，減小了整體佔地面積。在相同噸位的前提下，本案中啟閉機的佔地面積可減少一半左右，工作可靠性高。
在工作時，電機的輸出軸先將扭矩傳遞給中心軸，中心軸帶動主動齒輪轉動，主動齒輪驅動第一從動齒輪轉動，第一主動齒輪帶動第一齒輪架轉動，第一齒輪架通過第一中心齒輪帶動第二從動齒輪轉動，第二齒輪架通過第二中心齒輪帶動第三從動齒輪轉動，由於第三齒輪架是固定不動的，因此，第三從動齒輪只能驅動捲筒一和捲筒二轉動，實現將卷繞在捲筒一和捲筒二上的鋼絲繩收緊或鬆開，鋼絲繩與動滑輪組、定滑輪組以及平衡滑輪纏繞連接，通過動滑輪組的升降動作，實現閘門的啟閉。
本實用新型提高了承載力，使用可靠。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖，
圖2是圖1的左視圖，
圖3是捲筒與齒輪傳動機構的連接結構示意圖，
圖4是齒輪傳動機構的結構示意圖；
圖5是鋼絲繩的纏繞結構示意圖，
圖6是現有技術的結構示意圖，
圖7是圖6的俯視圖，
圖8是現有技術的安裝布局圖，
圖9是本實用新型的安裝布局圖；
圖中1是電機，2是支座一，3是捲筒一，4是主軸承安裝座，5是主軸承，6是聯軸節，7是中心軸，8是第三齒輪架，9是第三從動齒輪，10是第二從動齒輪，11是第一從動齒輪的齒輪軸，12是第一從動齒輪，13是捲筒二，14是支座二，15是支撐軸，16是第二從動齒輪的齒輪軸，17是第一齒輪架，18是第一中心齒輪，19是第二齒輪架，20是第三從動齒輪的齒輪軸，21是第二中心齒輪，22是鋼絲繩槽，23是主動齒輪，24是法蘭，25是機架，26是定滑輪組，261是立板，262是定滑輪，263是水平軸，27是平衡滑輪，28是動滑輪組，29是鋼絲繩，30是吊架，31是捲筒。
具體實施方式
本實用新型如圖1-5所示，包括機架25、電機1、捲筒一3、捲筒二13和滑輪組，所述電機通過支座一2連接在機架的頂部一端，所述電機通過齒輪傳動機構與捲筒一傳動連接，所述捲筒一3和捲筒二13之間經法蘭相連接形成捲筒，所述捲筒二的外端設有支撐軸，所述支撐軸15通過支座二14連接在機架的頂部另一端；
所述滑輪組包括定滑輪組26、平衡滑輪27、動滑輪組28和鋼絲繩29，所述定滑輪組設在機架內，所述平衡滑輪設在機架的底部，所述動滑輪組設在機架的下方，所述鋼絲繩的一端連接捲筒一、與動滑輪組、定滑輪組、平衡滑輪纏繞，另一端連接捲筒二；
所述捲筒的中心線、定滑輪組的中心線和動滑輪組的中心線相平行且位於同一平面上，這種布置形式可減少啟閉機整體結構布置尺寸，節省安裝空間，本實用新型打破常規啟閉機的布置形式，創造性地提出垂直方向的布置形式，節省了空間，佔地面積小。
現有技術如圖8所示，A為捲筒中心線，B為開孔，捲筒和定滑輪並排布置；而本實用新型如圖9所示，C為捲筒中心線、定滑輪組的中心線和動滑輪組的中心線，捲筒位於定滑輪的正上方，這種結構形式使得整機平面投影面積縮小，寬度減少一半左右，這種布置形式可減少啟閉機整體結構布置尺寸，降低成本，節省安裝空間；同時，上下布置的形式，起到定滑輪組的防塵效果。
所述齒輪傳動機構為：電機1的輸出軸端經聯軸節6與中心軸7一端相連，中心軸7另一端可轉動地支撐在捲筒一3對應的法蘭上，中心軸7上靠近法蘭24一端安裝有主從齒輪23，捲筒一3的內腔中設有內齒圈一3a和內齒圈二3b，內齒圈一3a的內徑大於內齒圈二3b的內徑，主從齒輪23和內齒圈一3a之間設有第一從動齒輪12，第一從動齒輪12與主從齒輪23、內齒圈一3a分別嚙合；第一從動齒輪的齒輪軸11固定在第一齒輪架17上，中心軸7上靠近主從齒輪23一側依次套裝有第一中心齒輪18和第二中心齒輪21，第一齒輪架17與第一中心齒輪18相固定，第一中心齒輪18與內齒圈二3b之間設有第二從動齒輪10，第二從動齒輪10與第一中心齒輪18、內齒圈二3b分別相嚙合；第二從動齒輪的齒輪軸16固定在第二齒輪架19上，第二齒輪架19與第二中心齒輪21相固定，第二中心齒輪21與內齒圈二3b之間設有第三從動齒輪9，第三從動齒輪9與第二中心齒輪21、內齒圈二3b分別相嚙合；第三從動齒輪的齒輪軸20固定在第三齒輪架8上，聯軸節6外設有與支座一2相固定的主軸承安裝座4，主軸承安裝座4與捲筒一3的內壁之間安裝有主軸承5，主軸承5為推力圓錐滾子軸承並對稱設有兩個；第三齒輪架8與主軸承安裝座4相固定。
捲筒一3和捲筒二13的表面設有螺旋形的鋼絲繩槽22，捲筒一3和捲筒二13上的鋼絲繩槽22的螺旋方向相反。捲筒一和捲筒二各自牽引鋼絲繩卷繞時，可消除產生的軸向力，避免軸承受損。鋼絲繩槽增大了與外界接觸的面積，可以進一步幫助散熱。
所述平衡滑輪27通過吊架30連接在機架25上，所述平衡滑輪的中心線垂直於定滑輪組的中心線，這樣，平衡滑輪的旋轉面垂直於定滑輪的旋轉面，使得鋼絲繩纏繞可靠。
所述定滑輪組26包括一對平行設置的立板261、一對平行設置的定滑輪262（即定滑輪一和定滑輪二）和一水平軸263，一對立板設在機架上，所述水平軸連接在一對立板上，一對定滑輪設在水平軸上且位於一對立板之間。通過將一對定滑輪設在水平軸上，水平軸穿過一對立板，方便連接，安裝可靠。
鋼絲繩的連接順序為：捲筒一→動滑輪組→定滑輪一→動滑輪組→平衡滑輪→動滑輪組→定滑輪二→動滑輪組→捲筒二。
本實用新型的有益效果為：其一，通過第一從動齒輪、第二從動齒輪、第三從動齒輪的減速運動，使得電機的高速運動能轉換成捲筒一和捲筒二的低速運動，最初作用在捲筒一上的扭矩是從捲筒一和捲筒二之間輸入的，位置大體位於捲筒一和捲筒二之間，有利於保證收放鋼絲繩時的平衡。其二，可以大大減小啟閉機的軸向尺寸，有利於其在狹小空間布置。其三，在捲筒一轉動時，由於其內齒圈一、內齒圈二與相應的第一從動齒輪、第二從動齒輪、第三從動齒輪相嚙合，因此，第一從動齒輪、第二從動齒輪和第三從動齒輪分別都能向捲筒一傳遞動力，第一從動齒輪、第二從動齒輪和第三從動齒輪受力均勻，扭矩傳遞平穩。其四，該裝置結構更加緊湊，沒有獨立的減速機，成本大大降低，同時，傳動機構與捲筒一的配合好，體積小、扭矩大、噪音小。其五，該裝置散熱良好，內部產生的熱量可通過捲筒一迅速向外散熱，保證裝置使用可靠，潤滑油不易變性。
所述捲筒一的直徑等於捲筒二的直徑，所述捲筒一的直徑大於定滑輪的直徑，避免幹涉，使得鋼絲繩纏繞順暢，動作可靠。
如圖2所示，在同一平面內，定滑輪與捲筒同側的鋼絲繩之間的夾角A等於定滑輪與平衡滑輪同側的鋼絲繩之間的夾角B，夾角A和夾角B分別位於定滑輪的兩側，使得捲筒、定滑輪、平衡滑輪和動滑輪組之間布局精巧，鋼絲繩動作可靠；在整機節省空間的前提下，達到最佳使用狀態。